Урок по теме:
«Электролиз расплавов и растворов солей. Применение электролиза»
1 Организационный момент
Здравствуйте, ребята.
- приготовились к уроку химии, проверили наличие рабочих тетрадей;
- аккуратно сели на свои места
- дежурные сообщили об отсутствующих на уроке.
2 Цель урока:
• Наблюдая, что происходит с расплавами и растворами солей при электролизе, научиться объяснять происходящие процессы на электродах, составлять уравнения химических реакций.
• Закрепить правила:
а) восстановления катионов на катоде;
б) окисления анионов на аноде;
• Узнать о применении электролиза в химической промышленности.
3 Актуализация знаний в ходе проверки основных понятий
Учитель на интерактивной доске показывает основные понятия, которыми пользовались обучающиеся при изучении темы «Окислительно-восстановительные реакции», и показывает основные понятия, с которыми обучающиеся будут работать в теме данного урока.
Учитель отмечает знакомые понятия ( синий цвет), которые в ходе урока будут дополнены новой информацией.
Основные понятия для темы: «Окислительно-восстановительные реакции». | Основные понятия для темы: «Электролиз расплавов и растворов солей». |
-Окислительно-восстановительные реакции | -электролиз -электролизёр |
-электрохимический ряд напряжения металлов; | -электрохимический ряд напряжения металлов; |
-катод | -катод |
-анод | -анод |
-катионы | -катионы |
- анионы | - анионы |
-процесс окисления | -процесс окисления |
-процесс восстановления | -процесс восстановления |
Как вы уже поняли, что при изучении данной темы мы будем пользоваться понятиями, которые вам уже известны по теме ОВР, дополним их новой информацией и узнаем несколько новых понятий.
4. Изучение нового материала:
Итак, ребята, на прошедшем уроке мы познакомились с такими понятиями как: электролиз, электролизер, характеристикой электродов.
Фронтальный опрос.
1). Какой процесс называется электролизом?
2). Дайте характеристики катоду и аноду.
3) Какие виды катодов вы знаете? Чем они отличаются друг от друга?
3). Что такое электролизёр?
4. Какие частицы называются катионами и анионами?
5). Какие процессы называются окислением и какие - восстановлением?
На прошедшем уроке мы рассмотрели с вами электролиз расплавов и процессы, которые могут протекать на электродах при электролизе растворов электролитов (солей, кислот и щелочей).
Сегодня мы продолжим изучение данной темы и подробно рассмотрим электролиз растворов солей.
Итак, тема нашего урока:
« Электролиз растворов солей. Применение электролиза».
Открыли тетради и записали тему урока.
Давайте вспомним, как происходит электролиз расплавов солей.
1) Электролиз расплава солей
Давайте рассмотрим схему электролиза расплава бормида натрия. Учащийся записывает схему электролиза расплава на доске, остальные в тетрадях на местах.
 |
 |
К -- | Na+ Cl- | А + | |
Na Cl → Na+ + Cl -
_
K (-) Na+ + 1е → Naº ( восстанавливается ) │ 2
_
A (+) 2Cl - - 2е → Clº2 ↑ ( окисляется) │ 1
---------------------------------------------------------
2Na+ + 2Cl - → 2Naº + Clº2 ↑
2 NaCl 
2Naº + Cl2º↑
Вывод: при электролизе расплава электролита:
на катоде восстанавливаются катионы;
на аноде окисляются анионы;
Какие металлы можно получить электролизом расплавов солей?
(Щелочные, щелочно – земельные, алюминий - электролизом расплава оксида в криолите).
Итак, мы выяснили, какие процессы протекают при электролизе расплавов.
А теперь продолжим изучение темы и рассмотрим электролиз растворов солей.
2) Электролиз растворов солей.
Давайте вспомним порядок разрядки катионов и анионов на инертных электродах.
ü Порядок восстановление катионов на катоде:
· Первыми на катоде восстанавливаются катионы металлов, стоящих в ряду напряжений металлов после водорода;
· Следующими на катоде восстанавливаются катионы металлов, стоящих в ряду напряжений от алюминия до водорода вместе с молекулами воды;
· Катионы металлов, стоящих в ряду напряжений металлов до алюминия включительно никогда не восстанавливаются на катоде, восстанавливается вода;
Процесс восстановление воды на катоде:
_
K(-) 2 H2O + 2е →Н2º↑+ 2ОH - ( восстанавливается)
Если среда кислая на катоде восстанавливаются катионы водорода:
K (-) 2H+ + 2e → H20
ü Порядок окисления анионов на аноде:
1.Первыми будут окисляться бескислородные анионы: S2-; I-; Br-; Cl - и анионы органических кислот:
2RCOO - - 2e → 2CO2 + R – R.
2. Во вторую очередь разряжается гидроксид – ион (в щелочной среде):
4OH - - 4e → O2 + 2H2O,
или вода (в кислотной или нейтральной средах).(см. окисляться водаться катионы медио из раствора сульфата медм на катод акций и показывает
Процесс окисление воды на аноде:
A (+) 2 H2O - 4е → O2º↑+ 4H+(окисляется)
3. В растворе не разряжаются анионы кислородсодержащих кислотных остатков и F-.
Рассмотрим электролиз раствора сульфата меди (II)
Учитель демонстрирует видеофильм «Электролиз раствора сульфата меди (II)».
После просмотра видеофильма учитель задает вопросы:
· Какой газ выделялся на катоде?
· Почему анод приобрел красный цвет?
· Какой раствор содержится в электролизере после окончания электролиза?
Выделение меди на аноде
В каждом химическом процессе, существуют свои закономерности (это законы Фарадея). Мы их уже рассмотрели в виде правил на прошлом уроке и повторили сегодня.
Опираясь на эти правила, запишем схему электролиза раствора сульфата меди (II) на доске и в тетрадях.
(см. окисляться водаться катионы медио из раствора сульфата медм на катод акций и показывает ос
Вывод: из раствора сульфата меди(II) на катоде будут восстанавливаться катионы меди ( Cu2+),
а на аноде будут окисляться молекулы воды.
К _ | H2O H2O Cu2+ SO42- | А + | ||
CuSO4(раствор)↔Cu2++SO42-
_
K(-) Cu2++ 2е → Cuº( восстанавливается) │4│2
_
A (+) 2H2O - 2е →O2º↑+ 4H+(окисляется) │2│1
---------------------------------------------------------
2Cu2+ + 2H2O → 2Cuº + O2º↑+ 4H+
+SO42- +SO42-
Суммарное уравнение электролиза раствора сульфата меди (II):
2CuSO4 + 2H2O 2Cuº + O2º + 2Н2SO4
на катоде на аноде в электролизёре
Показ видеофильма «Электролиз раствора иодида калия»
К _ | H2O H2O K+ I- | А + | ||
KI (раствор) → K+ + I-
К (+) 2H2O + 2e → H20 + 2OH - | 2| 1
A (-) 2I- - 2e → I20 | 2| 1
2H2O + 2I- → H20 + 2OH- + I20
Суммарное уравнение электролиза раствора
2KI + 2H2O → H20+ I20 + 2KOH
Показ видеофильма «Электролиз раствора сульфата калия»
А + | ||||
K2SO4(раствор) → 2K+ + SO42-
К (+) 2H2O + 2e → H20 + 2OH - | 4| 2
A (-)2H2O - 4e → O20 + 4 H+ | 4| 1
4H2O + 2H2O → 2H20 + 4OH- + O2 + 4H+
Суммарное уравнение электролиза раствора
2H2O2H20+ O20
Вывод: при электролизе растворов солей:
процессы восстановления, протекающие на катоде с катионами (см по электрохимическому ряду напряжений металлов)
процессы окисления, протекающие на аноде с анионами (см по ряду окисления анионов).
6. Применение электролиза.
Презентация обучающегося с текстовым приложением.
Закрепление знаний.
Выполнение тестированного задания.
Работа составлена на два варианта.
Проверка теста.
7. Вывод по уроку:
мы познакомились с одним из важнейших процессов, который изучается и наукой физикой (законы Фарадея), и наукой химией – это электролиз. Процессы, протекающие на электродах, находят широкое применение в промышленности. И надо обладать прочными знаниями, чтобы знать, что за вещество восстановится на катоде и окислится на аноде, а что за вещество останется в электролизере после электролиза. Для этого надо хорошо повторить и закрепить материал дома.
8. Домашнее задание:
Учебник , Химия. 11 класс
Читать по учебнику с 217-222.
Дозированное домашнее задание: записывают домашнее задание в тетрадь (для домашних заданий) из папки .
I уровень - выполняют все обучающиеся и по выбору задание II или III уровня
Дозированное домашнее задание:
I УРОВЕНЬ
№1 Напишите уравнения электрохимических процессов, протекающих при электролизе расплава и водного растворов: - хлорида меди(II)
II УРОВЕНЬ
№1 Напишите уравнения электрохимических процессов, протекающих при электролизе водных растворов: - сульфата цинка
- серной кислоты
III УРОВЕНЬ
№1 В 400 г воды растворили 46,8 г хлорида натрия. Через раствор пропустили электрический ток и собрали 2,24 л хлора (н. у.). Определите массовую долю хлорида натрия в растворе после электролиза. (w=8%)
